AT517755A1 - Apparatus and method for processing thermoplastic with an improved shredding / transporting device - Google Patents
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Abstract
Es wird eine Vorrichtung (1a..1j) zur Verarbeitung von thermoplastischem Kunst- stoff angegeben, welche einen Vorratsbehälter (2) zur Aufnahme von stückförmigen Kunststoffteilchen oder eine Transportleitung (18) zum Transport von stück- förmigen Kunststoffteilchen umfasst, sowie eine mit dem Vorratsbehälter (2) / der Transportleitung (18) verbundene, kombinierte Zerkleinerungs-/Transport- vorrichtung (3). Weiterhin umfasst die Vorrichtung (1a..1j) einen an die kombinierte Zerkleinerungs-/Transportvorrichtung (3) anschließenden Extruder (4). Die kombinierte Zerkleinerungs-/Transportvorrichtung (3) umfasst eine Zerkleinerungswel- le (5) und eine davon getrennt drehbare Transportschnecke (7), wobei die Zerklei- nerungswelle (5) pro Umdrehung eine höhere Zerkleinerungswirkung aufweist als die Transportschnecke (7). Ein Überschneidungsbereich (B) zwischen der Zerklei- nerungswelle (5) und der Transportschnecke (7) quer zur Achse der Zerkleine- rungswelle (5) gesehen beträgt dabei weniger als 75%. Weiterhin wird ein Be- triebsverfahren für die Vorrichtung (1a..1c) angegeben, bei dem die Zerkleine- rungswelle (5) und die Transportschnecke (7) getrennt voneinander gedreht wer- den und die Kunststoffteilchen der Zerkleinerungswelle (5) stärker zerkleinert werden als von der Transportschnecke (7).The invention relates to a device (1a..1j) for processing thermoplastic material, which comprises a storage container (2) for receiving piece-shaped plastic particles or a transport line (18) for transporting piece-shaped plastic particles, and one with the storage container (2) Combined crushing / transporting device (3) connected to the transport line (18). Furthermore, the device (1a..1j) comprises an extruder (4) adjoining the combined comminution / transport device (3). The combined comminution / transport device (3) comprises a comminution shaft (5) and a transport screw (7) which is rotatable separately therefrom, the comminution shaft (5) having a higher comminuting action per revolution than the transport screw (7). An overlapping area (B) between the comminution shaft (5) and the transport screw (7) seen transversely to the axis of the comminution shaft (5) is less than 75%. Furthermore, an operating method for the device (1a..1c) is given, in which the shredding shaft (5) and the transport screw (7) are rotated separately from each other and the plastic particles of the shredding shaft (5) are comminuted more than from the transport screw (7).
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Verarbeitung von thermoplastischem Kunststoff, welche einen Vorratsbehälter zur Aufnahme von stückförmigen Kunststoffteilchen oder eine Transportleitung zum Transport von stückförmigen Kunststoffteilchen umfasst, eine mit dem Vorratsbehälter/der Transportleitung an einer Übergabeöffnung verbundene, kombinierte Zerkleinerungs-/Transportvorrichtung sowie einen an die kombinierte Zerkleinerungs-/Transportvorrichtung anschließenden Extruder. Zudem betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Betrieb der obigen Vorrichtung.The invention relates to a device for processing of thermoplastic material, which comprises a reservoir for receiving piece-shaped plastic particles or a transport line for transporting piece-shaped plastic particles, one connected to the reservoir / the transport line to a transfer opening, combined crushing / transport device and a to the combined crushing / conveying device subsequent extruder. In addition, the invention relates to a method for operating the above device.
Eine Vorrichtung und ein Verfahren der oben genannten Art sind aus dem Stand der Technik grundsätzlich bekannt. Beispielsweise existieren Vorrichtungen, bei denen die kombinierte Zerkleinerungs-/Transportvorrichtung eine Zerkleinerungswelle und eine Transportschnecke aufweisen, wobei die Zerkleinerungswelle oberhalb der Transportschnecke angeordnet ist und das über den Vorratsbehälter beziehungsweise die Transportleitung angelieferte Material die Zerkleinerungswelle quer zu deren Achse passiert. Die stückförmigen Kunststoffteilchen fallen dabei von der Zerkleinerungswelle hinunter in die Transportschnecke und werden von dieser zum Extruder befördert. Nachteilig ist dabei, dass der Mahlgrad der Kunststoffteilchen praktisch nicht eingestellt werden kann, da die Kunststoffteilchen im Wesentlichen nach einer halben Umdrehung der Messerwelle in die Transportschnecke fallen und von dieser abtransportiert werden.An apparatus and a method of the above type are basically known from the prior art. For example, there are devices in which the combined crushing / transporting device comprising a crushing shaft and a screw conveyor, wherein the crushing shaft is arranged above the screw conveyor and the supplied via the reservoir or the transport line material passes through the shredding shaft transverse to its axis. The piece-shaped plastic particles fall from the crushing shaft down into the screw conveyor and are transported by this to the extruder. The disadvantage here is that the freeness of the plastic particles can not be practically adjusted because the plastic particles fall substantially after half a revolution of the blade shaft in the screw conveyor and be transported away from this.
Zu diesem Thema offenbart die EP 0 934 144 B1 weiterhin eine Vorrichtung zum Aufbereiten von thermoplastischem Kunststoffmaterial. Die Vorrichtung umfasst ein Maschinengehäuse mit einem Zuführungstrichter sowie einen angetriebener Schieber, der das auf einer Bodenplatte befindliche und zu verarbeitende Kunst stoffmaterial in eine Aufbereitertrommel beziehungsweise in ein Förderrohr drückt. Auf der Aufbereitertrommel sind Messer schraubenlinienförmig angebracht. Die Messer und die daran anschließende Förderschnecke fördern das zerkleinerte Kunststoffmaterial zu einer Schnecke eines Extruders, in den das Kunststoffmaterial abgegeben wird.On this subject, EP 0 934 144 B1 further discloses a device for processing thermoplastic material. The device comprises a machine housing with a feed hopper and a driven slide, which presses material located on a bottom plate and to be processed material material in a conditioner drum or in a delivery pipe. Knives are mounted helically on the conditioner drum. The knives and the subsequent screw feed the shredded plastic material to a screw of an extruder into which the plastic material is dispensed.
Nachteilig ist daran insbesondere, dass auch diese Vorrichtung im Betrieb nur eingeschränkt auf unterschiedliche Größen der zugeführten Kunststoffteilchen eingestellt werden kann. Beispielsweise kann die Größe der Teilchen auch bei der Konstruktion der Vorrichtung insofern berücksichtigt werden, als die Aufbereitertrommel, welche für die Zerkleinerung des zugeführten Materials zuständig ist, bei großen zu verarbeiteten Kunststoffteilchen länger ausgeführt wird als bei kleinen Teilchen. Wird eine solche Anlage später entgegen der ursprünglichen Annahme doch für die Verarbeitung von Kunststoffteilchen eingesetzt, für die sie nicht spezifiziert ist, so könnte passieren, dass in den Extruder Kunststoffteilchen von nicht optimaler Größe gefördert werden.The disadvantage of this is in particular that this device can be adjusted in operation only limited to different sizes of the supplied plastic particles. For example, the size of the particles can also be taken into account in the construction of the device in that the conditioner drum, which is responsible for the comminution of the material supplied, is made longer for large plastic particles to be processed than for small particles. If, contrary to the original assumption, such a plant is later used for the processing of plastic particles for which it is not specified, plastic particles of a non-optimal size could be conveyed into the extruder.
Insbesondere wenn die Kunststoffteilchen zu groß sind, kann eine ordnungsgemäße Durchmischung und Aufschmelzen unter Umständen nicht gewährleistet werden. Werden die Kunststoffteilchen kleiner zerteilt als notwendig, so wird dadurch die Aufbereitertrommel stärker belastet als nötig und muss gegebenenfalls auch früher gewartet werden als notwendig.In particular, if the plastic particles are too large, proper mixing and melting may not be ensured. If the plastic particles are cut smaller than necessary, then the conditioner drum is more heavily loaded than necessary and may need to be serviced sooner than necessary.
Eine Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine verbesserte Vorrichtung und ein verbessertes Verfahren zur Verarbeitung von thermoplastischem Kunststoff anzugeben. Insbesondere soll dem Extruder Material von optimaler Größe zugeführt werden, unabhängig von der Stückgröße des an die Vorrichtung angelieferten Materials.An object of the invention is therefore to provide an improved apparatus and an improved method for processing thermoplastic material. In particular, the extruder material of optimum size to be supplied, regardless of the size of the piece delivered to the device material.
Die Aufgabe der Erfindung wird mit einer Vorrichtung der eingangs genannten Art gelöst, bei der die kombinierte Zerkleinerungs-/Transportvorrichtung eine Zerkleinerungswelle und eine davon getrennt drehbare Transportschnecke umfasst, wobei die Zerkleinerungswelle pro Umdrehung eine höhere Zerkleinerungswirkung aufweist als die Transportschnecke und ein Überschneidungsbereich zwischenThe object of the invention is achieved with a device of the type mentioned, in which the combined crushing / transporting device comprises a crushing shaft and a separately rotatable screw conveyor, wherein the crushing shaft per revolution has a higher crushing effect than the screw conveyor and an overlap region between
Zerkleinerungswelle und Transportschnecke quer zur Achse der Zerkleinerungswelle gesehen (und insbesondere in vertikaler Richtung gesehen) weniger als 75% der Länge der Zerkleinerungswelle beträgt.Crushing shaft and screw conveyor seen transversely to the axis of the crushing shaft (and seen in particular in the vertical direction) is less than 75% of the length of the crushing shaft.
Die Aufgabe der Erfindung wird weiterhin mit einem Verfahren für den Betrieb einer Vorrichtung der eingangs genannten Art gelöst, bei dem die Zerkleinerungswelle und die Transportschnecke getrennt voneinander gedreht werden, wobei die Kunststoffteilchen bei ihrem Durchlauf durch die kombinierte Zerkleinerungs-/Transportvorrichtung von der Zerkleinerungswelle stärker zerkleinert werden als von der Transportschnecke.The object of the invention is further achieved with a method for the operation of a device of the type mentioned, in which the crushing shaft and the screw conveyor are rotated separately, wherein the plastic particles crushed during their passage through the combined crushing / transporting device of the crushing shaft stronger be considered by the screw conveyor.
Durch die vorgeschlagenen Maßnahmen können die Zufuhrmenge an den Extruder sowie die Teilchengröße des verarbeiteten Materials unabhängig voneinander eingestellt beziehungsweise gesteuert/geregelt werden. Dabei ist die Zerkleinerungswelle hauptsächlich für die Zerkleinerung der zugeführten Kunststoffteilchen und die Transportschnecke hauptsächlich für den Transport der zugeführten Kunststoffteilchen zuständig. Somit kann dem Extruder Material von optimaler Größe zugeführt werden, unabhängig von der Stückgröße des an die Vorrichtung angelieferten Materials. Dadurch können eine ordnungsgemäße Durchmischung und ein Aufschmelzen des Materials gewährleistet und ein Verstopfen des Extruders vermieden werden. Auch eine unnötige Belastung und Abnutzung der Zerkleinerungswelle kann auf diese Weise vermieden werden. Durch die verringerte Überdeckung zwischen Zerkleinerungswelle und Transportschnecke wird die Verweildauer der Kunststoffteilchen im Bereich der Zerkleinerungswelle verlängert und ein Hinunterfallen in die Transportschnecke nach einer halben Umdrehung der Messerwelle wenigstens teilweise verhindert.By the proposed measures, the supply amount to the extruder and the particle size of the processed material can be set independently or controlled / regulated. The crushing shaft is mainly responsible for the crushing of the supplied plastic particles and the screw conveyor mainly for the transport of the supplied plastic particles. Thus, material of optimum size can be fed to the extruder, regardless of the size of the material delivered to the device. This ensures proper mixing and melting of the material and prevents clogging of the extruder. An unnecessary burden and wear of the crushing shaft can be avoided in this way. Due to the reduced coverage between crushing shaft and screw conveyor, the residence time of the plastic particles is extended in the crushing shaft and a dropping down into the screw conveyor after half a revolution of the blade shaft is at least partially prevented.
Eine geringere Überdeckung fördert diesen Effekt. Weitere vorteilhafte Werte für die genannten Überdeckung sind daher <50% und <25%. Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Zerkleinerungswelle quer zur Achse der Zerkleinerungswelle (und insbesondere in vertikaler Richtung) gesehen überhaupt überschneidungsfrei mit der Transportschnecke ist. Mit anderen Worten sind die Zerkleinerungswelle und die Transportschnecke dann nebeneinander angeordnet, wodurch die Verweil dauer der Kunststoffteilchen im Bereich der Zerkleinerungswelle besonders groß ist.A lower coverage promotes this effect. Further advantageous values for the mentioned coverage are therefore <50% and <25%. It is particularly advantageous if the comminution shaft, viewed transversely to the axis of the comminution shaft (and in particular in the vertical direction), is at all free of overlap with the transport screw. In other words, the crushing shaft and the screw conveyor are then arranged side by side, whereby the residence time of the plastic particles in the crushing shaft is particularly large.
Besonders vorteilhaft ist es in obigem Zusammenhang weiterhin, wenn die Zerkleinerungswelle mit der Transportschnecke koaxial oder im Wesentlichen koaxial ausgerichtet ist. Auf diese Weise ergeben sich ein günstiger Materialfluss und auch ein einfacher Aufbau der offenbarten Vorrichtung. Der Antrieb der Zerkleinerungswelle und der Transportschnecke kann beispielsweise von zwei Seiten erfolgen oder auch von einer Seite über eine Hohlwelle. "Im Wesentlichen koaxial" bedeutet in diesem Zusammenhang insbesondere eine Winkelabweichung der beiden Wellenachsen von £10° beziehungsweise einen Wellenversatz von ^10% des größten Durchmessers der Zerkleinerungswelle.In the above context, it is furthermore particularly advantageous if the comminution shaft is aligned coaxially or substantially coaxially with the transport screw. In this way, a favorable material flow and also a simple construction of the disclosed device result. The drive of the crushing shaft and the screw conveyor can for example be done from two sides or from one side via a hollow shaft. "Substantially coaxial" in this context means in particular an angular deviation of the two shaft axes of 10 ° or a shaft offset of 10% of the largest diameter of the comminution shaft.
Die Zerkleinerungswirkung kann insbesondere auf die Verhältnisse der mittleren Größe der Kunststoffteilchen beim Eintritt in die Zerkleinerungswelle / Transportschnecke zu deren mittlerer Größe am Austritt aus der Zerkleinerungswelle / Transportschnecke bezogen sein, wobei größere Verhältnisse eine höhere Zerkleinerungswirkung charakterisieren. Im Speziellen kann die Größe eines Kunststoffteilchens auf dessen Oberfläche und/oder dessen Volumen bezogen sein. Wegen der höheren Zerkleinerungswirkung der Zerkleinerungswelle ist das Verhältnis der mittleren Größe der Kunststoffteilchen beim Eintritt in die Zerkleinerungswelle zu deren mittlerer Größe am Austritt aus der Zerkleinerungswelle größer als das Verhältnis der mittleren Größe der Kunststoffteilchen beim Eintritt in die Transportschnecke zu deren mittlerer Größe am Austritt aus der Transportschnecke. Für die Zerkleinerung der Kunststoffteilchen kann die Zerkleinerungswelle darauf angeordnete Zerkleinerungsmittel aufweisen, welche im Speziellen durch Zähne und/oder durch durchgehende Schneiden und/oder durch Messer gebildet sind.The comminution effect can be related in particular to the ratios of the mean size of the plastic particles entering the comminution shaft / transport screw to their average size at the exit from the comminution shaft / transport screw, larger ratios characterizing a higher comminution effect. In particular, the size of a plastic particle may be related to its surface and / or volume. Because of the higher crushing effect of the crushing shaft, the ratio of the average size of the plastic particles entering the crushing shaft to the mean size at the outlet of the crushing shaft is greater than the ratio of the average size of the plastic particles entering the screw conveyor to the mean size at the exit from the screw conveyor. For the comminution of the plastic particles, the comminution shaft can have comminution means arranged thereon, which are formed in particular by teeth and / or by continuous cutting edges and / or by knives.
Die Zerkleinerungswelle kann durchgehend mit Schneiden und/oder Zähnen und/oder Messern besetzt sein, oder diese nur in einem (durchgehenden) Teilbereich (d.h. in einem Zerkleinerungsbereich) aufweisen, welcher an einen Anfangsbereich und/oder Endbereich angrenzt, in dem/denen keine Schneiden, Zähne oder Messer angeordnet sind. Auf einer Zerkleinerungswelle können durchgehendende Schneiden, Zähne und Messer jeweils alleine eingesetzt werden oder in beliebiger Kombination. "Durchgehende Schneiden" erstrecken sich im Wesentlichen über die gesamte Länge der Zerkleinerungswelle respektive über die gesamte Länge eines Zerkleinerungsbereichs. Insbesondere können die durchgehenden Schneiden spiralförmig oder axial verlaufen. Über den Umfang der Zerkleinerungswelle können mehrere durchgehende Schneiden verteilt sein, oder die Zerkleinerungswelle weist nur eine durchgehende Schneide auf. Bei der Drehung der Zerkleinerungswelle werden die durchgehenden Schneiden im Wesentlichen quer zu deren Längserstreckung bewegt, respektive bewirkt die Drehung der Zerkleinerungswelle eine Bewegung mit einer solchen Querkomponente. Die Trennung der Kunststoffteilchen erfolgt daher hauptsächlich durch Scheren. "Zähne" können als unterbrochene Schneiden oder Schneiden mit Lücken aufgefasst werden. Auch deren Schneiden können spiralförmig oder axial verlaufen und auch deren Schneiden werden bei der Drehung der Zerkleinerungswelle quer zu deren Längserstreckung bewegt. Die Trennung der Kunststoffteilchen erfolgt daher hauptsächlich durch Scheren und Reißen. "Messer" weisen keine ausgeprägte axiale Erstreckung auf, und deren Schneiden erstrecken sich im Wesentlichen radial nach außen. Bei der Drehung der Zerkleinerungswelle werden die Schneiden wiederum quer zu deren Längserstreckung bewegt, die Ebene des "Messerrückens" steht dabei jedoch im Wesentlichen normal auf die Drehachse der Zerkleinerungswelle. Die Trennung der Kunststoffteilchen erfolgt hauptsächlich durch Schneiden.The crushing shaft can be continuously filled with cutting edges and / or teeth and / or knives, or these only in a (continuous) portion (ie in a crushing area), which adjacent to an initial area and / or end, in which / no cutting , Teeth or knives are arranged. On a crushing shaft continuous cutting edges, teeth and blades can be used alone or in any combination. "Through cutting" extend substantially over the entire length of the crushing shaft or over the entire length of a crushing region. In particular, the continuous cutting can be spiral or axial. Several continuous cutting edges can be distributed over the circumference of the comminuting shaft, or the comminuting shaft has only one continuous cutting edge. During the rotation of the comminution shaft, the continuous cutting edges are moved substantially transversely to their longitudinal extension, respectively the rotation of the comminuting shaft causes a movement with such a transverse component. The separation of the plastic particles is therefore mainly by shearing. "Teeth" can be interpreted as interrupted cutting or cutting with gaps. Their cutting edges can also run in a spiral or in an axial direction and also their cutting edges are moved transversely to their longitudinal extent during the rotation of the comminuting shaft. The separation of the plastic particles is therefore mainly by shearing and tearing. "Knives" do not have a pronounced axial extent, and their cutting edges extend substantially radially outwardly. During the rotation of the comminution shaft, the cutters are again moved transversely to their longitudinal extension, but the plane of the "knife back" is essentially normal to the axis of rotation of the comminution shaft. The separation of the plastic particles is done mainly by cutting.
Generell ist eine exakte Unterteilung der Trennverfahren kaum möglich, insbesondere wenn die Schneiden nicht genau axial oder nicht genau radial ausgerichtet sind. In der Regel werden die Kunststoffteilchen daher durch Scheren und Reißen und Schneiden zerkleinert. Für die Konzentration der Zerkleinerungswirkung auf die Zerkleinerungswelle kann vorteilhafterweise vorgesehen sein, dass die Transportschnecke weniger Zerklei-nerungsmittel aufweist als die Zerkleinerungswelle. Im Speziellen ist es von Vorteil, wenn die Transportschnecke überhaupt frei von Zerkleinerungsmitteln ist. Beispielsweise kann die Transportschnecke gerundete Kanten aufweisen, wodurch die geförderten Kunststoffteilchen (in an sich nicht vorgesehener weise) allenfalls durch Quetschung weiter zerkleinert werden.In general, an exact subdivision of the separation process is hardly possible, especially if the cutting edges are not exactly aligned axially or not exactly radially. In general, the plastic particles are therefore comminuted by shearing and tearing and cutting. For the concentration of the crushing action on the crushing shaft can be advantageously provided that the screw conveyor has less Zerklei- nerungsmittel than the crushing shaft. In particular, it is advantageous if the transport screw is at all free of comminuting agents. For example, the screw conveyor may have rounded edges, whereby the subsidized plastic particles (in not intended per se) are crushed at best by crushing.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen sowie aus der Beschreibung in Zusammenschau mit den Figuren. Günstig ist es, wenn im Bereich der Zerkleinerungswelle mit deren durchgehenden Schneiden/Messern/Zähnen (insbesondere in deren Zerkleinerungsbereich) zusammenwirkende, feststehende Gegenschneiden/Gegenmesser/Gegenzähne angeordnet sind. Dadurch wird die Schnittleistung der Zerkleinerungswelle verbessert. Insbesondere bei Vorsehen von Messern und Gegenmessern erfolgt die Trennung der Kunststoffteilchen nicht mehr notwendigerweise vorwiegend durch Schneiden sondern gegebenenfalls auch durch Scherung.Further advantageous embodiments and modifications of the invention will become apparent from the dependent claims and from the description in conjunction with the figures. It is favorable if, in the area of the comminution shaft with its continuous cutting edges / knives / teeth (in particular in their comminuting area), cooperating, fixed counterblades / counterblades / counter teeth are arranged. This improves the cutting performance of the shredding shaft. In particular, when providing knives and counter knives, the separation of the plastic particles is no longer necessarily mainly by cutting but possibly also by shearing.
Vorteilhaft ist es darüber hinaus, wenn die Transportschnecke näher am Extruder liegt und die Zerkleinerungswelle näher am Behälter/Transportrohr liegt. Vorteilhaft ist es in diesem Zusammenhang auch, wenn die Zerkleinerungswelle der Transportschnecke in Transportrichtung des Kunststoffs vorgelagert ist und im Vorratsbehälter/ in der Transportleitung angeordnet ist oder wenigstens in diesen/diese hineinragt. Dadurch wird mit Hilfe der Zerkleinerungswelle zuerst eine bestimmte Stückgröße der verarbeiteten Kunststoffteilchen festgelegt und davon mit Hilfe der Transportschnecke eine bestimmte Materialmenge an den Extruder weitertransportiert.It is also advantageous if the screw conveyor is closer to the extruder and the crushing shaft is closer to the container / transport tube. It is advantageous in this context, when the crushing shaft of the screw conveyor is upstream in the transport direction of the plastic and is arranged in the reservoir / in the transport line or at least projects into this / these. As a result, a specific piece size of the processed plastic particles is first determined with the aid of the comminution shaft and, with the help of the transport screw, a certain amount of material is transported on to the extruder.
Vorteilhaft ist es aber auch, wenn die Transportschnecke näher am Behälter/Transportrohr liegt und die Zerkleinerungswelle näher am Extruder liegt. Dadurch wird mit Hilfe mit Hilfe der Transportschnecke eine bestimmte Material menge an die Zerkleinerungswelle transportiert, die danach eine bestimmte Stückgröße der verarbeiteten Kunststoffteilchen herstellt. Günstig ist es darüber hinaus, wenn die Zerkleinerungswelle und die Transportschnecke in einem gemeinsamen Gehäuse untergebracht sind. Auf diese Weise ergibt sich ein einfacher Aufbau der offenbarten Vorrichtung. Günstig ist es weiterhin, wenn die Transportschnecke und der Extruder eine gemeinsamen Welle aufweisen beziehungsweise auf einer gemeinsamen Welle angeordnet sind. Dadurch ergeben sich ein einfacher Aufbau der offenbarten Vorrichtung und ein vorteilhafter Materialfluss.But it is also advantageous if the screw conveyor is closer to the container / transport tube and the crushing shaft is closer to the extruder. As a result, with the help of the screw conveyor a certain amount of material transported to the crushing shaft, which then produces a certain piece size of the processed plastic particles. In addition, it is favorable if the comminution shaft and the screw conveyor are accommodated in a common housing. In this way, a simple construction of the disclosed device results. It is also favorable if the transport screw and the extruder have a common shaft or are arranged on a common shaft. This results in a simple construction of the disclosed device and an advantageous material flow.
Vorteilhaft ist es auch, wenn die Zerkleinerungswelle schneckenartige Transportmittel aufweist. Auf diese Weise wird das von der Zerkleinerungswelle zerkleinerte Material auch in axialer Richtung transportiert, wodurch der Materialfluss zur Transportschnecke weiter verbessert wird. Die Zerkleinerungswelle kann in diesem Fall auch "Zerkleinerungsschnecke" bezeichnet oder als solche aufgefasst werden.It is also advantageous if the crushing shaft has screw-like means of transport. In this way, the crushed by the crushing shaft material is also transported in the axial direction, whereby the material flow to the screw conveyor is further improved. The crushing shaft may in this case also be called "shredder screw" or be taken as such.
Vorteilhaft ist es zudem, wenn die Zerkleinerungswelle und die Transportschnecke gleichzeitig mit unterschiedlichen Drehzahlen gedreht werden. Auf diese Weise wird kontinuierlich Material in den Extruder gefördert. Insbesondere kann die Zerkleinerungswelle mit einer höheren Drehzahl gedreht werden als die Transportschnecke, um die Zerkleinerungswirkung noch stärker auf die Zerkleinerungswelle zu konzentrieren. Werden die Zerkleinerungswelle und die Transportschnecke mit unterschiedlichen Drehzahlen betrieben, so können deren schneckenartige Transportmittel insbesondere auch unterschiedliche Steigungen aufweisen.It is also advantageous if the crushing shaft and the screw conveyor are rotated simultaneously at different speeds. In this way, material is continuously fed into the extruder. In particular, the crushing shaft can be rotated at a higher speed than the screw conveyor, to concentrate the crushing effect even more on the crushing shaft. If the comminution shaft and the screw conveyor are operated at different rotational speeds, their helical transport means can also have different inclinations in particular.
Besonders vorteilhaft ist es dabei, wenn eine Drehzahl der Zerkleinerungswelle gegenüber einer Drehzahl der Transportschnecke erhöht wird, wenn eine über einer Soll-Größe liegende Größe der geförderten Kunststoffteilchen festgestellt wird und umgekehrt. Dadurch werden die Kunststoffteilchen feiner zerteilt, wenn eine über einer Soll-Größe liegende Größe der geförderten Kunststoffteilchen festgestellt wird, und der Mahlgrad gesenkt, wenn eine unter einer Soll-Größe liegende Größe der geförderten Kunststoffteilchen festgestellt wird.It is particularly advantageous if a speed of the crushing shaft is increased relative to a rotational speed of the screw conveyor, if a lying above a target size size of the subsidized plastic particles is detected and vice versa. Thereby, the plastic particles are finely divided when a larger than a target size size of the conveyed plastic particles is detected, and lowered the degree of grinding when a below a target size lying size of the subsidized plastic particles is detected.
An dieser Stelle wird angemerkt, dass sich die zu der Vorrichtung zur Verarbeitung von thermoplastischem Kunststoff offenbarten Varianten und daraus resultierenden Vorteile sinngemäß auch auf die Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Betriebsverfahrens beziehen und umgekehrt.It should be noted at this point that the variants disclosed to the device for processing thermoplastic material and the advantages resulting therefrom also apply mutatis mutandis to the embodiments of the operating method according to the invention and vice versa.
Zum besseren Verständnis der Erfindung wird diese anhand der nachfolgenden Figuren näher erläutert.For a better understanding of the invention, this will be explained in more detail with reference to the following figures.
Es zeigen jeweils in stark vereinfachter, schematischer Darstellung:In each case, in a highly simplified, schematic representation:
Fig. 1 eine erste beispielhafte und schematisch dargestellte Vorrichtung zur Verarbeitung von thermoplastischem Kunststoff mit einer Zerkleine-rungswelle/-schnecke mit Zähnen;Figure 1 shows a first exemplary and schematically illustrated apparatus for processing thermoplastic with a shredding wave / -schnecke with teeth.
Fig. 2 wie Fig. 1, nur mit einem Sensor zur Feststellung einer Teilchengröße, sowie mit rotierenden Messern;Fig. 2 as in Figure 1, with only one sensor for determining a particle size, as well as with rotating knives.
Fig. 3 wie Fig. 2, nur mit zusätzlichen, rotierenden Zähnen;Fig. 3 as in Figure 2, only with additional rotating teeth.
Fig. 4 eine beispielhafte und schematisch dargestellte Vorrichtung mit einem Verteilgetriebe zum Antrieb der Zerkleinerungswelle/-schnecke und der Transportschnecke von einer Seite her;4 shows an exemplary and schematically illustrated device with a distribution gear for driving the shredding shaft / worm and the screw conveyor from one side;
Fig. 5 eine beispielhafte und schematisch dargestellte Vorrichtung mit einer Zerkleinerungswelle/-schnecke mit durchgehenden Schneiden;5 shows an exemplary and schematically illustrated device with a comminuting shaft / worm with continuous cutting edges;
Fig. 6 ähnlich wie Fig. 1, nur mit umgekehrter Reihenfolge von Zerkleine-rungswelle/-schnecke und Transportschnecke;Fig. 6 similar to Figure 1, only with the reverse order of shredding shaft / worm and screw conveyor;
Fig. 7 eine beispielhafte und schematisch dargestellte Vorrichtung mit einem Transportrohr anstelle des Behälters für die Kunststoffteilchen;Figure 7 is an exemplary and schematically illustrated device with a transport tube instead of the container for the plastic particles.
Fig. 8 eine beispielhafte Vorrichtung, bei der die Transportschnecke und der Extruder auf einer Welle angeordnet sind;8 shows an exemplary apparatus in which the transport screw and the extruder are arranged on a shaft;
Fig. 9 eine beispielhafte Vorrichtung, bei der die Zerkleinerungswelle versetzt zur Transportschnecke angeordnet ist undFig. 9 shows an exemplary apparatus in which the crushing shaft is arranged offset to the screw conveyor and
Fig. 10 ähnlich wie die in Fig. 1 dargestellte Vorrichtung, jedoch ohne schneckenartige Transportmittel auf der Zerkleinerungswelle.Fig. 10 similar to the device shown in Fig. 1, but without helical transport on the crushing shaft.
Einführend sei festgehalten, dass in den unterschiedlich beschriebenen Ausführungsformen gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen versehen werden, wobei die in der gesamten Beschreibung enthaltenen Offenbarungen sinngemäß auf gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen übertragen werden können. Auch sind die in der Beschreibung gewählten Lageangaben, wie z.B. oben, unten, seitlich usw. auf die unmittelbar beschriebene sowie dargestellte Figur bezogen und bei einer Lageänderung sinngemäß auf die neue Lage zu übertragen.By way of introduction, it should be noted that in the differently described embodiments, the same parts are provided with the same reference numerals or the same component names, the disclosures contained in the entire description can be mutatis mutandis to the same parts with the same reference numerals or component names. Also, the location information chosen in the description, such as top, bottom, side, etc. related to the immediately described and illustrated figure and to transmit mutatis mutandis to the new situation in a change in position.
Fig. 1 zeigt eine schematisch dargestellte Vorrichtung 1a zur Verarbeitung von thermoplastischem Kunststoff, welche einen Vorratsbehälter 2 zur Aufnahme von stückförmigen Kunststoffteilchen umfasst, sowie eine mit dem Vorratsbehälter 2 an einer Übergabeöffnung A verbundene, kombinierte Zerkleinerungs-/Transportvorrichtung 3 und einen an die kombinierte Zerkleinerungs-/Transportvorrichtung 3 anschließenden Extruder 4.Fig. 1 shows a schematically illustrated device 1a for processing of thermoplastic material, which comprises a reservoir 2 for receiving plastic particles in pieces, and a combined with the reservoir 2 at a transfer port A, combined crushing / transporting device 3 and one to the combined crushing - / Transport device 3 subsequent extruder. 4
Die kombinierte Zerkleinerungs-/Transportvorrichtung 3 umfasst eine Zerkleinerungswelle 5 und eine davon getrennt drehbare Transportschnecke 7, wobei die Zerkleinerungswelle 5 pro Umdrehung eine höhere Zerkleinerungswirkung aufweist als die Transportschnecke 7. Konkret umfasst die kombinierte Zerkleine-rungs-/Transportvorrichtung 3 eine Zerkleinerungswelle 5 mit radial angeordneten Zähnen 6 und eine davon getrennt drehbare, zahnlose Transportschnecke 7. Weiterhin umfasst die kombinierte Zerkleinerungs-/Transportvorrichtung 3 im Bereich der Zerkleinerungswelle 5 optionale, mit den Zähnen 6 der Zerkleinerungswelle 5 zusammenwirkende, feststehende Gegenzähne 8, durch welche die Schnittleistung der Zerkleinerungswelle 5 verbessert wird. Die Zerkleinerungswelle 5 weist in diesem Beispiel schneckenartige Transportmittel auf und wird im Folgenden daher als "Zerkleinerungsschnecke" bezeichnet. Durch die Schnecken- oder wendelarti gen Transportmittel wird der Materialtransport zur Transportschnecke 3 hin verbessert.The combined crushing / transporting device 3 comprises a comminuting shaft 5 and a conveying screw 7 rotatable separately therefrom, the comminution shaft 5 having a higher comminution effect per revolution than the conveying screw 7. Specifically, the combined comminuting / transporting device 3 comprises a comminuting shaft 5 with radial In addition, the combined crushing / transporting device 3 in the area of the comminuting shaft 5 comprises optional stationary counter teeth 8 interacting with the teeth 6 of the comminuting shaft 5, by means of which the cutting power of the comminuting shaft 5 is improved becomes. The comminution shaft 5 has helical transport means in this example and is therefore referred to below as a "comminuting screw". By the worm or wendelarti conditions transport the material transport to the screw conveyor 3 is improved.
Wie aus der Fig. 1 ersichtlich ist, sind nur in einem mittleren Bereich der Zerkleine-rungswelle/-schnecke 5 Zähne 6 und Gegenzähne 8 angeordnet, der Anfangsund Endbereich verläuft dagegen als durchgehende Schnecke. Dies ist insofern von Vorteil, als der durchgehende Anfangsteil die Förderung der Kunststoffteilchen in die Zerkleinerungs-/Transportvorrichtung 3 begünstigt und der durchgehende Endbereich die Förderung in die Transportschnecke 7. Zwingend ist diese Ausführungsform jedoch nicht. Denkbar ist vielmehr auch, dass die Zerkleinerungsschnecke 5 nur einen durchgehenden Anfangsbereich aufweist oder nur einen durchgehenden Endbereich oder auf ganzer Länge mit Zähnen 6 besetzt ist. Denkbar ist auch, dass die Gegenzähne 8 entgegen der Darstellung in der Fig. 1 versetzt zu den Zähnen 6 der Zerkleinerungsschnecke 5 angeordnet sind. Eine Abscherung der Kunststoffteilchen findet dann (auch) an den Seitenflanken der Zähne 6 / Gegenzähne 8 statt.As can be seen from FIG. 1, 5 teeth 6 and counter teeth 8 are arranged only in a central region of the comminuting shaft / worm, whereas the initial and end regions run as a continuous screw. This is advantageous insofar as the continuous initial part favors the promotion of the plastic particles in the crushing / transporting device 3 and the continuous end region the promotion in the screw conveyor 7. However, this embodiment is not mandatory. Rather, it is also conceivable that the crushing screw 5 has only one continuous starting region or only one continuous end region or full length is occupied by teeth 6. It is also conceivable that the counter teeth 8 are arranged offset to the representation in FIG. 1 offset from the teeth 6 of the shredder screw 5. A shearing of the plastic particles then takes place (also) on the side edges of the teeth 6 / counter-teeth 8.
Die Zerkleinerungsschnecke 5 wird von einem ersten Antriebsmotor 9, die Transportschnecke 7 wird von einem zweiten Antriebsmotor 10, und der Extruder 4 wird von einem dritten Antriebsmotor 11 angetrieben. Die Transportschnecke 7 und der Extruder 4 kreuzen einander in dem gezeigten Beispiel. Es wird jedoch darauf hingewiesen, dass es sich bei der Fig. 1 um eine rein schematische Darstellung handelt und die Transportschnecke 7 und der Extruder 4 auch anders zueinander angeordnet sein können, insbesondere koaxial. Denkbar ist auch, dass die Transportschnecke 7 und der Extruder 4 von einem einzigen Motor angetrieben werden können (vergleiche auch Fig. 8).The shredder screw 5 is driven by a first drive motor 9, the screw conveyor 7 is driven by a second drive motor 10, and the extruder 4 is driven by a third drive motor 11. The screw conveyor 7 and the extruder 4 cross each other in the example shown. It is pointed out, however, that FIG. 1 is a purely schematic illustration and that the transport screw 7 and the extruder 4 can also be arranged differently from one another, in particular coaxially. It is also conceivable that the screw conveyor 7 and the extruder 4 can be driven by a single motor (see also Fig. 8).
In dem gezeigten Beispiel sind die die Zerkleinerungsschnecke 5 und die Transportschnecke 7 zudem zueinander koaxial angeordnet, was zwar im Hinblick auf den Materialfluss günstig, jedoch nicht zwingend ist. Denkbar ist vielmehr auch, dass die Zerkleinerungsschnecke 5 und die Transportschnecke 7 einander kreuzen, ähnlich wie dies in der Fig. 1 ja für die Transportschnecke 7 und den Extruder 4 der Fall ist. Denkbar ist auch dass die Zerkleinerungswelle 5 und die Transportschnecke 7 versetzt zueinander angeordnet sind (siehe auch Fig. 9).In the example shown, the shredder screw 5 and the screw conveyor 7 are also arranged coaxially with respect to each other, which, although favorable in terms of material flow, is not mandatory. Rather, it is also conceivable that the shredder screw 5 and the screw conveyor 7 intersect each other, similar to the case in FIG. 1 for the screw conveyor 7 and the extruder 4. It is also conceivable that the comminution shaft 5 and the transport screw 7 are arranged offset to one another (see also Fig. 9).
Weiterhin sind die Zerkleinerungsschnecke 5 und die Transportschnecke 7 in einem gemeinsamen Gehäuse untergebracht, was zwar ebenfalls von Vorteil, aber nicht zwingend ist. Denkbar ist vielmehr auch, dass die Zerkleinerungsschnecke 5 und die Transportschnecke 7 in gesonderten Gehäusen untergebracht sind.Furthermore, the shredder screw 5 and the screw conveyor 7 are housed in a common housing, which although also advantageous, but not mandatory. It is also conceivable that the shredder screw 5 and the screw conveyor 7 are housed in separate housings.
Im Betrieb der Vorrichtung 1a werden die Zerkleinerungsschnecke 5 und die Transportschnecke 7 getrennt voneinander gedreht. In dem konkret dargestellten Beispiel erfolgt dies über die beiden Motoren 9 und 10. Mit Hilfe der beiden Motoren 9 und 10 können die Zerkleinerungsschnecke 5 und die Transportschnecke 7 praktisch völlig unabhängig voneinander gedreht werden. Zu diesem Zweck umfasst die Vorrichtung 1a auch eine Steuerung 12, welche eine getrennte Ansteuerung der Motoren 9 und 10 ermöglicht. Beispielsweise kann das in den Behälter 2 gefüllte Material analysiert werden und anhand des Analyseergebnisses eine Drehzahl für die Zerkleinerungsschnecke 5 und die Transportschnecke 7 gewählt werden.In operation of the device 1a, the crushing screw 5 and the screw conveyor 7 are rotated separately from each other. In the concrete example, this is done via the two motors 9 and 10. With the help of the two motors 9 and 10, the shredder screw 5 and the screw conveyor 7 can be rotated almost completely independently. For this purpose, the device 1a also includes a controller 12, which allows separate control of the motors 9 and 10. For example, the material filled in the container 2 can be analyzed and, based on the analysis result, a rotational speed for the comminution screw 5 and the transport screw 7 can be selected.
Grundsätzlich wäre es auch möglich, dass die Zerkleinerungsschnecke 5 und die Transportschnecke 7 von einem einzigen Motor angetrieben werden, dessen Antriebskraft überein Getriebe verteilt wird (vergleiche auch Fig. 4). Bei einem Getriebe mit starrer Übersetzung können die Zerkleinerungsschnecke 5 und die Transportschnecke 7 zwar mit unterschiedlicher Drehzahl gedreht werden, jedoch in einem starren Verhältnis zueinander. Denkbar wäre aber auch der Einsatz von Vario-Getrieben oder steuerbaren Drehmomentwandlern, die eine voneinander völlig unabhängige Drehung auch bei einem einzigen Motor ermöglichen.In principle, it would also be possible for the shredder worm 5 and the screw conveyor 7 to be driven by a single motor whose driving force is distributed over a gearing (see also FIG. 4). In a gearbox with a rigid translation, the shredder screw 5 and the screw conveyor 7 may indeed be rotated at different speeds, but in a rigid relationship to each other. However, it would also be conceivable to use variable-ratio gearboxes or controllable torque converters, which enable a completely independent rotation even with a single motor.
Vorteilhaft werden die Zerkleinerungsschnecke 5 und die Transportschnecke 7 gleichzeitig mit unterschiedlichen Drehzahlen gedreht, um eine kontinuierliche Förderung der Kunststoffteilchen zu bewirken. Grundsätzlich wäre aber auch der (zumindest zeitweise) intermittierende Betrieb der Zerkleinerungsschnecke 5 und der Transportschnecke 7 vorstellbar.Advantageously, the shredder screw 5 and the screw conveyor 7 are simultaneously rotated at different speeds in order to bring about a continuous delivery of the plastic particles. In principle, however, the (at least temporarily) intermittent operation of the shredder screw 5 and the screw conveyor 7 would be conceivable.
In einerweiteren vorteilhaften Variante wird eine Drehzahl der Zerkleinerungsschnecke 5 gegenüber einer Drehzahl der Transportschnecke 7 erhöht, wenn eine über einer Soll-Größe liegende Größe der geförderten Kunststoffteilchen festge stellt wird und umgekehrt. Die Fig. 2 zeigt dazu ein Beispiel in Form einer Vorrichtung 1b, welche der in der Fig. 1 dargestellten Vorrichtung 1a sehr ähnlich ist. Im Unterschied dazu ist aber ein Sensor 13 zur Feststellung einer Teilchengröße der in die Transportschnecke 7 geförderten Kunststoffteilchen vorgesehen und mit der Regelung 12 verbunden. Beispielsweise kann dieser nach dem optischen Prinzip arbeiten. Der Sensor 13 kann beispielsweise durch eine Kamera gebildet sein. Wird nun eine über einer Soll-Größe liegende Größe der geförderten Kunststoffteilchen festgestellt, dann wird eine Drehzahl der Zerkleinerungsschnecke 5 gegenüber einer Drehzahl der Transportschnecke 7 erhöht, und die Kunststoffteilchen werden feiner zerteilt. Umgekehrt wird der Mahlgrad gesenkt, wenn eine unter einer Soll-Größe liegende Größe der geförderten Kunststoffteilchen festgestellt wird.In a further advantageous variant, a speed of the shredder screw 5 is increased relative to a rotational speed of the screw conveyor 7, when a lying over a target size size of the funded plastic particles Festge is and vice versa. FIG. 2 shows an example in the form of a device 1b, which is very similar to the device 1a shown in FIG. In contrast, however, a sensor 13 is provided for determining a particle size of the conveyed into the screw conveyor 7 plastic particles and connected to the controller 12. For example, this can operate on the optical principle. The sensor 13 may be formed by a camera, for example. If a size of the conveyed plastic particles lying above a desired size is then determined, then a rotational speed of the comminution screw 5 is increased in relation to a rotational speed of the transport screw 7, and the plastic particles are divided finer. Conversely, the freeness is lowered when a size of the conveyed plastic particles below a target size is determined.
Darüber hinaus sind in dem in Fig. 2 dargestellten Beispiel anstelle von Zähnen 6 und Gegenzähnen Messer 14 und Gegenmesser 15 vorgesehen, die im Endbereich der Zerkleinerungsschnecke 5 angeordnet sind.Moreover, in the example shown in FIG. 2, instead of teeth 6 and counter teeth, knives 14 and counter knives 15 are provided, which are arranged in the end region of the comminution screw 5.
Die Fig. 3 zeigt ein weiteres Beispiel in Form einer Vorrichtung 1c, welche der in der Fig. 2 dargestellten Vorrichtung 1a sehr ähnlich ist. Zusätzlich zu den Messern 14 und Gegenmessern 15 sind nun auch Zähne 6 und Gegenzähne 8 vorgesehen, wobei die Zähne 6 und Gegenzähne 8 eher im vorderen Bereich der Zerkleinerungsschnecke 5 und die Messer 14 und Gegenmesser 15 im Endbereich der Zerkleinerungsschnecke 5 angeordnet sind.FIG. 3 shows a further example in the form of a device 1c, which is very similar to the device 1a shown in FIG. In addition to the knives 14 and counter knives 15, teeth 6 and counter teeth 8 are now also provided, the teeth 6 and counter teeth 8 being arranged in the front region of the shredding screw 5 and the knives 14 and counter knives 15 in the end region of the shredding screw 5.
Durch die Rückkopplung mit Hilfe der Sensoren 13 in den Figuren 2 und 3 kann die Stückgröße der Kunststoffteilchen nicht nur gesteuert, sondern auch geregelt werden.By the feedback by means of the sensors 13 in Figures 2 and 3, the piece size of the plastic particles can not only be controlled, but also regulated.
Fig. 4 zeigt eine weitere Ausführungsvariante einer Vorrichtung 1d, bei der die Zerkleinerungsschnecke 5 und die Transportschnecke 7 von einer Seite her angetrieben werden. Zu diesem Zweck ist die Welle der Transportschnecke 7 als Hohlwelle ausgebildet, und die Welle der Zerkleinerungsschnecke 5 ist durch die genannte Hohlwelle hindurchgeführt (in der Fig. 4 strichliert dargestellt). Mit Hilfe eines Getriebes 17 werden die beiden Wellen mit den Motoren 9 und 10 gekop- pelt. Denkbar wäre aber auch der Einsatz eines einzigen Motors, insbesondere in Verbindung mit einem Planetengetriebe. Mit Hilfe eines Planetengetriebes kann die Antriebskraft des Motors auf besonders elegante Weise an die beiden koaxialen Wellen verteilt werden. Wird das Planetengetriebe schaltbar ausgeführt, so sind auch bei Verwendung nur eines Motors im Betrieb unterschiedliche Drehzahlverhältnisse zwischen der Zerkleinerungsschnecke 5 und die Transportschnecke 7 realisierbar. Insbesondere kann das Planetengetriebe auch mehrstufig ausgeführt werden.4 shows a further embodiment variant of a device 1d, in which the comminution screw 5 and the transport screw 7 are driven from one side. For this purpose, the shaft of the screw conveyor 7 is formed as a hollow shaft, and the shaft of the crushing screw 5 is passed through said hollow shaft (shown in dashed lines in Fig. 4). By means of a gear 17, the two shafts are coupled with the motors 9 and 10. It would also be conceivable to use a single motor, in particular in conjunction with a planetary gear. With the help of a planetary gear, the driving force of the motor can be distributed in a particularly elegant manner to the two coaxial shafts. If the planetary gear is designed switchable, so even when using only one motor in operation different speed ratios between the crushing screw 5 and the screw conveyor 7 can be realized. In particular, the planetary gear can also be executed in multiple stages.
In der Fig. 4 ist die Welle der Transportschnecke 7 als Hohlwelle ausgeführt. Denkbar wäre natürlich auch, dass die Welle der Zerkleinerungsschnecke 5 als Hohlwelle ausgeführt und die Welle der Transportschnecke 7 durch die Hohlwelle hindurch geführt ist. In diesem Fall wären das Getriebe 17 und die Motoren 9 und 10 links angeordnet.In Fig. 4, the shaft of the screw conveyor 7 is designed as a hollow shaft. It would also be conceivable, of course, that the shaft of the shredder screw 5 is designed as a hollow shaft and the shaft of the screw conveyor 7 is guided through the hollow shaft. In this case, the transmission 17 and the motors 9 and 10 would be arranged on the left.
Fig. 5 zeigt nun ein weiteres Beispiel einer Vorrichtung 1 e zur Verarbeitung von thermoplastischem Kunststoff. Bei dieser Variante weist die Zerkleinerungsschnecke 5 keine Zähne 6 und keine Messer 14 auf, sondern durchgehende Schneiden 18. Diese Schneiden 18 wirken mit feststehenden Schneiden 19 zusammen, wodurch das zugeführte Material ebenfalls zerkleinert wird. Die Transportschnecke 7 ist dagegen frei von Schneiden.5 now shows a further example of a device 1 e for processing thermoplastic material. In this variant, the crushing screw 5 no teeth 6 and no blades 14, but continuous cutting 18. These cutting 18 cooperate with fixed blades 19, whereby the supplied material is also crushed. The screw conveyor 7, however, is free of cutting.
Die feststehenden Schneiden 19 können beispielsweise als axial ausgerichtete Schneiden ausgebildet sein (siehe auch die Frontansicht B) oder aber auch ebenfalls spiralförmig verlaufen (siehe die Frontansicht C). Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Steigung der feststehenden spiralförmigen Schneiden 19 eine andere ist als die Schneiden 18 der Zerkleinerungsschnecke 5, da dann Belastungsspitzen im Antriebsdrehmoment vermieden werden. Die spiralförmigen Scheiden 19 können im gleichen Richtungssinn gewunden sein wie die Schneiden 18 der Zerkleinerungsschnecke 5 oder auch gegenläufig dazu. Schließlich wäre auch vorstellbar, dass die feststehenden Schneiden 19 normal zur Achse der Zerkleinerungsschnecke 5 stehen.The fixed blades 19 may be formed, for example, as axially aligned cutting (see also the front view B) or else also run in a spiral (see the front view C). It is particularly advantageous if the pitch of the fixed helical cutting edges 19 is different from that of the cutting edges 18 of the grinding screw 5, since then load peaks in the driving torque are avoided. The spiral-shaped sheaths 19 can be wound in the same direction as the cutting edges 18 of the comminution screw 5 or also in opposite directions. Finally, it would also be conceivable that the fixed cutting edges 19 are normal to the axis of the crushing screw 5.
Generell ist es von Vorteil, wenn die feststehenden Schneiden 19 nur im oberen und im seitlichen Bereich der Zerkleinerungsschnecke 5 angeordnet sind, da auf diese Weise vermieden wird, dass sich Material im unteren Bereich der Zerkleinerungsschnecke 5 ansammelt, das nicht abtransportiert wird. Zudem läuft das Rohr, in dem die Zerkleinerungsschnecke 5 angeordnet ist, trichterförmig zusammen, wodurch der Einzug der Kunststoffteilchen in die Zerkleinerungsschnecke 5 begünstigt wird. Selbstverständlich eignet sich die genannte exzentrische Konfiguration und/oder die genannte trichterförmige Struktur auch für die in den Figuren 1 bis 3 dargestellten Zähne 8 und Messer 15. Umgekehrt ist auch für die Schneiden 19 der Fig. 5 eine zu der Zerkleinerungsschnecke 5 koaxiale und/oder zylindrische Anordnung möglich. Denkbar ist schließlich auch, dass die Zerkleinerungsschnecke 5 Schneiden 18, Messer 14 und Zähne 6 aufweist.In general, it is advantageous if the fixed cutting edges 19 are arranged only in the upper and in the lateral region of the comminuting screw 5, since in this way it is avoided that material accumulates in the lower region of the comminution screw 5, which is not transported away. In addition, the tube in which the crushing screw 5 is arranged, funnel-shaped together, whereby the collection of plastic particles is promoted in the crushing screw 5. Of course, said eccentric configuration and / or said funnel-shaped structure is also suitable for the teeth 8 and blades 15 shown in FIGS. 1 to 3. Conversely, for the cutting edges 19 of FIG. 5, a coaxial and / or cylindrical arrangement possible. Finally, it is also conceivable that the shredder worm 5 has cutters 18, knives 14 and teeth 6.
In den bisherigen Beispielen wurde davon ausgegangen, dass die Transportschnecke 7 näher am Extruder 4 liegt und die Zerkleinerungsschnecke 5 näher am Behälter 2 liegt. Dies ist zwar vorteilhaft, da auf diese Weise mit Hilfe der Zerkleinerungsschnecke 5 zuerst eine bestimmte Stückgröße der verarbeiteten Kunststoffteilchen festgelegt und davon mit Hilfe der Transportschnecke 7 eine bestimmte Materialmenge an den Extruder 4 weitertransportiert wird. Zwingend ist dies aber nicht.In the previous examples it was assumed that the transport screw 7 is closer to the extruder 4 and the shredder screw 5 is closer to the container 2. Although this is advantageous, as determined in this way with the help of the shredder screw 5, first a certain piece size of the processed plastic particles and thereof with the help of the screw conveyor 7, a certain amount of material is transported to the extruder 4. But this is not mandatory.
Denkbar ist vielmehr auch, dass die Transportschnecke 7 näher am Behälter 2 liegt und die Zerkleinerungsschnecke 5 näher am Extruder 4 liegt, so wie dies in der Fig. 6 für die Vorrichtung 1f dargestellt ist. Dadurch wird mit Hilfe der Transportschnecke 7 eine bestimmte Materialmenge an die Zerkleinerungsschnecke 5 transportiert, die danach eine bestimmte Stückgröße der verarbeiteten Kunststoffteilchen herstellt. In der Fig. 6 ist die Zerkleinerungsschnecke 5 überdies beispielhaft auf voller Länge mit Zähnen 6 ausgestattet.Rather, it is also conceivable that the transport screw 7 is closer to the container 2 and the shredder screw 5 is closer to the extruder 4, as shown in Fig. 6 for the device 1f. As a result, a certain amount of material is transported to the shredder screw 5 with the help of the screw conveyor 7, which then produces a certain piece size of the processed plastic particles. In addition, in FIG. 6, the comminution screw 5 is equipped with teeth 6, for example over its entire length.
Fig. 7 zeigt weiterhin ein Beispiel, bei dem anstelle des Behälters 2 ein Transportrohr 20 vorgesehen ist. Über das Transportrohr 20 werden Kunststoffteilchen nicht nur zur kombinierten Zerkleinerungs-/Transportvorrichtung 3 befördert, sondern auch zu anderen (nicht dargestellten) Einheiten. Insbesondere erfolgt die Trans-portrichtung von oben nach unten. Durch die Bewegung der Kunststoffteilchen und die in das Transportrohr 20 hineinragende Zerkleinerungs-/Transportvorrichtung 3 kann etwas von dem im Transportrohr 20 transportiertem Material abgezweigt und in die Zerkleinerungs-/Transportvorrichtung 3 befördert werden.Fig. 7 also shows an example in which instead of the container 2, a transport tube 20 is provided. Via the transport tube 20, plastic particles are conveyed not only to the combined crushing / transporting device 3 but also to other units (not shown). In particular, the transport direction is from top to bottom. As a result of the movement of the plastic particles and the comminution / transport device 3 protruding into the transport tube 20, some of the material transported in the transport tube 20 can be diverted and conveyed into the comminuting / transporting device 3.
Fig. 8 zeigt darüber hinaus ein Beispiel einer Vorrichtung 1h, bei dem die Zerkleinerungsschnecke 5 und der Extruder 4 koaxial angeordnet sind und von zwei unterschiedlichen Antrieben 9 und 11 angetrieben werden. Zu diesem Zweck ist die Welle der Zerkleinerungsschnecke 5 als Hohlwelle ausgebildet, und die Welle des Extruders 4 ist durch die genannte Hohlwelle hindurchgeführt (in der Fig. 8 strich-liert dargestellt). Mit Hilfe des Getriebes 17 werden die beiden Wellen mit den Motoren 9 und 11 gekoppelt. Denkbar wäre aber auch der Einsatz eines einzigen Motors, insbesondere in Verbindung mit einem Planetengetriebe. Mit Hilfe eines Planetengetriebes kann die Antriebskraft des Motors auf besonders elegante Weise an die beiden koaxialen Wellen verteilt werden. Wird das Planetengetriebe schaltbar ausgeführt, so sind auch bei Verwendung nur eines Motors im Betrieb unterschiedliche Drehzahlverhältnisse zwischen der Zerkleinerungsschnecke 5 und Extruder 4 realisierbar. Insbesondere kann das Planetengetriebe auch mehrstufig ausgeführt werden.Fig. 8 also shows an example of a device 1h in which the crushing screw 5 and the extruder 4 are arranged coaxially and are driven by two different drives 9 and 11. For this purpose, the shaft of the shredder screw 5 is formed as a hollow shaft, and the shaft of the extruder 4 is passed through said hollow shaft (in Fig. 8 shown in dashed lines). With the help of the transmission 17, the two shafts are coupled to the motors 9 and 11. It would also be conceivable to use a single motor, in particular in conjunction with a planetary gear. With the help of a planetary gear, the driving force of the motor can be distributed in a particularly elegant manner to the two coaxial shafts. If the planetary gear is designed to be shiftable, different speed ratios between the comminuting screw 5 and extruder 4 can be realized even when only one motor is used during operation. In particular, the planetary gear can also be executed in multiple stages.
In der Fig. 8 ist die Welle der Zerkleinerungsschnecke 5 als Hohlwelle ausgeführt. Denkbar wäre natürlich auch, dass die Welle des Extruders 4 als Hohlwelle ausgeführt und die Welle der Zerkleinerungsschnecke 5 durch die Hohlwelle hindurch geführt ist. In diesem Fall wären das Getriebe 17 und die Motoren 9 und 11 rechts angeordnet. Gegebenenfalls ist in diesem Fall die Düse des Extruders 4 konstruktiv entsprechend anzupassen.In FIG. 8, the shaft of the shredder screw 5 is designed as a hollow shaft. Of course, it would also be conceivable that the shaft of the extruder 4 is designed as a hollow shaft and the shaft of the shredder screw 5 is guided through the hollow shaft. In this case, the gear 17 and the motors 9 and 11 would be arranged on the right. Optionally, in this case, the nozzle of the extruder 4 structurally adapt accordingly.
In der Fig. 8 weisen die Transportschnecke 7 und der Extruder 4 eine gemeinsamen Welle auf, beziehungsweise sind diese auf einer gemeinsamen Welle angeordnet. Das heißt, die Welle weist einen Transportabschnitt und einen Extruderabschnitt auf.In FIG. 8, the screw conveyor 7 and the extruder 4 have a common shaft, or they are arranged on a common shaft. That is, the shaft has a transport section and an extruder section.
Generell ist die Funktion einer Transportschnecke 7 / eines Transportabschnitts vorwiegend der Materialtransport und weniger die Erwärmung des transportierten Materials. Im Extruder 4 / Extruderabschnitt ist dagegen eine bedeutende Materi alerwärmung (nämlich über den Schmelzpunkt der Kunststoffteilchen hinaus) erwünscht. Völlig trennen lassen sich die beiden Funktionen jedoch kaum.In general, the function of a transport screw 7 / a transport section is mainly the material transport and less the heating of the transported material. In the extruder 4 / extruder section, however, a significant materi alerwärmung (namely beyond the melting point of the plastic particles addition) is desired. However, the two functions can hardly be completely separated.
Die Transportschnecke 7, die in den Figuren 1 bis 7 als eigenständiges und sowohl vom Extruder 4 als auch von der Zerkleinerungsschnecke 5 getrenntes Bauteil vorliegt, kann nun als vom Extruder 4 umfasst angesehen werden.The transport screw 7, which is present in FIGS. 1 to 7 as an independent component separated both from the extruder 4 and from the comminution screw 5, can now be regarded as being included in the extruder 4.
Es resultiert somit eine Vorrichtung 1h zur Verarbeitung von thermoplastischem Kunststoff, umfassend einen Vorratsbehälter 2 zur Aufnahme von stückförmigen Kunststoffteilchen (oder eine Transportleitung 20 zum Transport von stückförmigen Kunststoffteilchen), einen mit dem Vorratsbehälter 2 / der Transportleitung 20 an einer Übergabeöffnung A verbundene Zerkleinerungsschnecke 5 und einen an die Zerkleinerungsschnecke 5 anschließenden Extruder 4, wobei die Zerkleinerungsschnecke 5 vom Extruder 4 getrennt drehbar ist und die Zerkleinerungsschnecke 5 pro Umdrehung eine höhere Zerkleinerungswirkung aufweist als der Extruder 4.This results in a device 1h for processing of thermoplastic material, comprising a reservoir 2 for receiving piece-shaped plastic particles (or a transport line 20 for transporting piece-shaped plastic particles), a connected to the reservoir 2 / the transport line 20 at a transfer opening A shredder screw 5 and an extruder 4 adjoining the shredder screw 5, wherein the shredder screw 5 is rotatable separately from the extruder 4 and the shredder screw 5 has a higher shredding action per revolution than the extruder 4.
Demgemäß kann in dem obigen Ausführungsbeispiel nicht nur die Transportschnecke 7 als vom Extruder 4 umfasst angesehen werden, sondern das Ausführungsbeispiel kann auch ohne das Vorhandensein einer dezidierten Transportschnecke 7 die Basis einer unabhängigen Erfindung bilden. Das zu den Ausführungsbeispielen der Figuren 1 bis 7 Gesagte gilt sinngemäß auch für die Vorrichtung 1 h, wobei der Extruder 4 auch die Eigenschaften der Transportschnecke 7 aufweist.Accordingly, in the above embodiment, not only the screw conveyor 7 may be regarded as being included in the extruder 4, but the embodiment may constitute the basis of an independent invention even without the presence of a dedicated screw conveyor 7. The comments made on the exemplary embodiments of FIGS. 1 to 7 also apply mutatis mutandis to the device 1 h, the extruder 4 also having the properties of the transport screw 7.
In den bisherigen Beispielen wurde davon ausgegangen, dass die Zerkleinerungsschnecke 5 und die Transportschnecke 7 (exakt) koaxial ausgerichtet sind. Prinzipiell ist es ohne gravierende Verschlechterung der Eigenschaften der Vorrichtungen 1a..1g auch möglich, die Zerkleinerungsschnecke 5 und die Transportschnecke 7 im Wesentlichen koaxial auszurichten. Insbesondere ist in diesem Zusammenhang eine Winkelabweichung der beiden Wellenachsen von £10° bezie hungsweise ein Wellenversatz von ^10% des größten Durchmessers der Zerkleinerungswelle 5 denkbar.In the previous examples, it was assumed that the shredder screw 5 and the screw conveyor 7 are (exactly) aligned coaxially. In principle, without seriously impairing the properties of the devices 1a..1g, it is also possible to align the comminution screw 5 and the transport screw 7 substantially coaxially. In particular, in this context, an angular deviation of the two shaft axes of £ 10 ° bezie as a shaft offset of ^ 10% of the largest diameter of the crushing shaft 5 conceivable.
Die Zerkleinerungsschnecke 5 und die Transportschnecke 7 sind in den gezeigten Beispielen weiterhin nebeneinander angeordnet und weisen quer zur Achse der Zerkleinerungswelle 5 gesehen keinerlei Überschneidungsbereich auf. Dies ist zwar vorteilhaft, da die Verweildauer der Kunststoffteilchen in der Zerkleinerungsschnecke 5 damit besonders lange ist, notwendig ist dies aber nicht. Denkbar ist vielmehr auch, dass die Zerkleinerungswelle 5 und die Transportschnecke 7 zueinander versetzt angeordnet sind, so wie dies in der Fig. 9 dargestellt ist. In der Fig. 9 ist die Zerkleinerungswelle 5 oberhalb der Transportschnecke 7 und seitlich leicht versetzt dazu angeordnet. Konkret beträgt ein Überschneidungsbereich B zwischen Zerkleinerungswelle 5 und Transportschnecke 7 quer zur Achse der Zerkleinerungswelle 5 gesehen 50% der Länge der Zerkleinerungswelle 5. Auf diese Weise kann ebenfalls eine lange Verweildauer der Kunststoffteilchen im Bereich der Zerkleinerungswelle 5 erreicht werden, bevor diese in die Transportschnecke 7 hinunter fallen. Der Wert 50% ist dabei exemplarisch zu sehen und es sind auch andere Werte vorstellbar, wobei kleinere Überschneidungsbereiche eine längere Verweildauer der Kunststoffteilchen im Bereich der Zerkleinerungswelle 5 begünstigen.The crushing screw 5 and the screw conveyor 7 are further arranged next to each other in the examples shown and have no cross-sectional area seen transversely to the axis of the crushing shaft 5. Although this is advantageous because the residence time of the plastic particles in the crushing screw 5 is thus very long, but this is not necessary. Rather, it is also conceivable that the comminution shaft 5 and the transport screw 7 are arranged offset from each other, as shown in FIG. 9. In FIG. 9, the comminuting shaft 5 is arranged above the transporting screw 7 and laterally slightly offset therefrom. Concretely, an overlapping area B between the comminuting shaft 5 and the transporting screw 7, viewed transversely to the axis of the comminuting shaft 5, is 50% of the length of the comminution shaft 5. In this way, a long residence time of the plastic particles in the area of the comminuting shaft 5 can also be achieved before they enter the transporting screw 7 fall down. The value 50% can be seen as an example and other values are also conceivable, smaller overlap areas favoring a longer residence time of the plastic particles in the area of the comminution shaft 5.
In dem in Fig. 9 gezeigten Beispiel einer Vorrichtung 1i weist die Zerkleinerungswelle 5 keine schneckenartigen Transportmittel auf. Selbstverständlich können diese aber vorhanden sein. Generell ist das Vorsehen von schneckenartigen Transportmitteln auf der Zerkleinerungswelle 5 bei kleineren Überschneidungsbereichen eher von Vorteil, bei größeren Überschneidungsbereichen eher entbehrlich.In the example of a device 1i shown in FIG. 9, the comminuting shaft 5 has no helical transporting means. Of course, these can be present. In general, the provision of helical transport means on the comminution shaft 5 is rather advantageous in the case of smaller overlap areas, rather unnecessary for larger overlap areas.
Generell können auch die in den Figuren 1 bis 8 dargestellten Zerkleinerungswellen 5 ohne schneckenartigen Transportmittel ausgebildet sein, da die Kunststoffteilchen im Grunde auch so nach einer gewissen Zeit in die Transportschnecke 7 gelangen. Grundsätzlich kann die Förderung der Kunststoffteilchen in die Transportschnecke 7 auch durch Luftdüsen unterstützt werden, die auf die Übergabeöffnung A gerichtet sind.In general, the comminuting shafts 5 shown in FIGS. 1 to 8 can also be formed without a screw-like transport means, since the plastic particles basically also reach the transporting screw 7 after a certain time. In principle, the promotion of the plastic particles in the screw conveyor 7 can also be supported by air nozzles, which are directed to the transfer opening A.
Fig. 9 zeigt dazu eine exemplarische Ausführungsform, bei der ein Verdichter 21 Druckluft in einen Drucklufttank 22 fördert, von dem sie aus über ein Ventil 23 gesteuert an den Düsen 24 und 25 ausströmt und die Kunststoffteilchen in Richtung der Transportschnecke 7 bläst. Selbstverständlich sind Luftdüsen 24, 25 auch in den in den Figuren 1 bis 8 dargestellten Beispielen uneingeschränkt anwendbar.FIG. 9 shows an exemplary embodiment in which a compressor 21 conveys compressed air into a compressed-air tank 22, from which it flows out of the nozzles 24 and 25 via a valve 23 and blows the plastic particles in the direction of the screw conveyor 7. Of course, air nozzles 24, 25 are fully applicable even in the examples shown in Figures 1 to 8.
Fig. 10 zeigt schließlich eine Vorrichtung 1 j, welche der in Fig. 1 dargestellten Vorrichtung 1g ähnelt. Im Unterschied dazu weist die Zerkleinerungswelle 5 jedoch keine schneckenartigen Transportmittel auf, sondern Messer 14, so wie dies auch bei der in Fig. 9 dargestellten Vorrichtung 1 i der Fall ist. Die Zerkleinerungswelle 5 ist dabei koaxial mit der Transportschnecke 7 ausgerichtet. Auch bei dieser Ausführungsform ist die Verweildauer der Kunststoffteilchen im Bereich der Zerkleinerungswelle 5 vergleichsweise groß. Um die Förderung der Kunststoffteilchen in die Transportschnecke 7 zu begünstigen, können wiederum druckluftbetriebene Düsen 24, 25 vorgesehen sein, so wie dies bei dem in der Fig. 9 dargestellten Beispiel der Fall ist.Finally, FIG. 10 shows a device 1 j, which is similar to the device 1 g shown in FIG. 1. In contrast to this, however, the comminution shaft 5 does not have helical transport means, but rather knives 14, as is the case with the device 1 i shown in FIG. 9. The comminution shaft 5 is aligned coaxially with the transport screw 7. Also in this embodiment, the residence time of the plastic particles in the area of the comminution shaft 5 is comparatively large. In order to promote the promotion of the plastic particles in the screw conveyor 7, again compressed air-operated nozzles 24, 25 may be provided, as is the case in the example shown in FIG. 9.
In den bisher gezeigten Beispielen ist die Transportschnecke 3 in horizontaler Richtung und die Übergabeöffnung A ebenfalls in horizontaler Richtung ausgerichtet. Dies ist zwar vorteilhaft, jedoch nicht zwingend. Denkbar ist generell auch, dass die die Transportschnecke 3 und/oder der Querschnitt der Übergabeöffnung A schräg oder sogar vertikal ausgerichtet sind.In the examples shown so far, the screw conveyor 3 in the horizontal direction and the transfer opening A is also aligned in the horizontal direction. This is advantageous, but not mandatory. It is also generally conceivable that the transport screw 3 and / or the cross section of the transfer opening A are aligned obliquely or even vertically.
Durch die vorgeschlagenen Maßnahmen können generell die Zufuhrmenge an den Extruder 4 sowie die Teilchengröße des verarbeiteten Materials unabhängig voneinander eingestellt werden. Somit kann dem Extruder 4 Material von optimaler Größe zugeführt werden, unabhängig von der Stückgröße des an die Vorrichtung 1a..1j angelieferten Materials. Dadurch können eine ordnungsgemäße Durchmischung und ein Aufschmelzen des Materials gewährleistet und ein Verstopfen des Extruders 4 vermieden werden. Auch eine unnötige Belastung und Abnutzung der Zerkleinerungsschnecke 5 kann auf diese Weise vermieden werden.By the proposed measures, in general, the supply amount to the extruder 4 and the particle size of the processed material can be set independently. Thus, the extruder 4 can be supplied with material of optimum size, regardless of the size of the delivered to the device 1a..1j material. This ensures proper mixing and melting of the material and clogging of the extruder 4 can be avoided. An unnecessary burden and wear of the shredder screw 5 can be avoided in this way.
Generell ist anzumerken, dass die Zerkleinerungsschnecke 5 hauptsächlich zerkleinert und die Transportschnecke 7 hauptsächlich transportiert. Jedoch ist eine völlige Trennung der beiden Funktionen nicht gänzlich möglich, weswegen die Transportschnecke 7 auch zerteilt und die Zerkleinerungsschnecke 5 auch fördert, wenngleich auch jeweils eine andere Aufgabe im Vordergrund steht.In general, it should be noted that the crushing screw 5 mainly crushed and transported the screw conveyor 7 mainly. However, a complete separation of the two functions is not entirely possible, which is why the transport screw 7 also divided and the shredder screw 5 also promotes, although each has a different task in the foreground.
Die Zerkleinerungswirkung kann insbesondere auf die Verhältnisse der mittleren Größe der Kunststoffteilchen beim Eintritt in die Zerkleinerungsschnecke 5 / Transportschnecke 7 zu deren mittlerer Größe am Austritt aus der Zerkleinerungsschnecke 5 / Transportschnecke 7 bezogen sein, wobei größere Verhältnisse eine höhere Zerkleinerungswirkung charakterisieren. Im Speziellen kann die Größe eines Kunststoffteilchens auf dessen Oberfläche und/oder dessen Volumen bezogen sein. Wegen der höheren Zerkleinerungswirkung der Zerkleinerungsschnecke 5 ist das Verhältnis der mittleren Größe der Kunststoffteilchen beim Eintritt in die Zerkleinerungsschnecke 5 zu deren mittlerer Größe am Austritt aus der Zerkleinerungsschnecke 5 größer als das Verhältnis der mittleren Größe der Kunststoffteilchen beim Eintritt in die Transportschnecke 7 zu deren mittlerer Größe am Austritt aus der Transportschnecke 7.The comminution effect can be related in particular to the ratios of the average size of the plastic particles entering the comminution screw 5 / transport screw 7 to their average size at the exit from the comminuting screw 5 / conveying screw 7, wherein larger ratios characterize a higher comminution effect. In particular, the size of a plastic particle may be related to its surface and / or volume. Because of the higher crushing action of the crushing screw 5, the ratio of the average size of the plastic particles entering the crushing screw 5 to the mean size at the exit from the crushing screw 5 is greater than the ratio of the average size of the plastic particles entering the screw conveyor 7 to its average size at the exit from the screw conveyor 7.
In den obigen Beispielen ergibt sich eine stärkere Zerkleinerungswirkung der Zerkleinerungsschnecke 5 schon alleine daraus, dass die Zerkleinerungsschnecke 5 darauf angeordnete Zerkleinerungsmittel in Form von Zähnen 6 und/oder in Form von durchgehenden Schneiden 18 und/oder in Form von Messern 14 aufweist und die Transportschnecke 7 weniger Zerkleinerungsmittel 6,14, 18 aufweist als die Zerkleinerungsschnecke 5 oder überhaupt frei von Zerkleinerungsmitteln 6,14,18 ist. In letzterem Fall können die Kanten der Transportschnecke 7 beispielsweise gerundet sein. Grundsätzlich kann jedoch auch die Transportschnecke 7 Zerkleinerungsmittel aufweisen, solange deren Zerkleinerungswirkung kleiner bleibt als die der Zerkleinerungsschnecke 5.In the above examples, a greater comminuting effect of the comminution screw 5 results solely from the fact that the comminution screw 5 has comminution means arranged thereon in the form of teeth 6 and / or in the form of continuous cutters 18 and / or in the form of knives 14 and the transport screw 7 has less comminution means 6, 14, 18 than the comminuting screw 5 or, in general, free of comminution means 6, 14, 18. In the latter case, the edges of the screw conveyor 7 may be rounded, for example. In principle, however, the screw conveyor 7 may also comprise comminuting means, as long as their comminuting action remains smaller than that of the comminuting screw 5.
Eine höhere Zerkleinerungswirkung der Zerkleinerungsschnecke 5 gegenüber der Transportschnecke 7 kann aber auch dadurch realisiert oder unterstützt werden, dass die Zerkleinerungsschnecke 5 mit höherer Drehzahl gedreht wird als die Transportschnecke 7. In diesem Fall können die Zerkleinerungsschnecke 5 und die Transportschnecke 7 auch gleiche Zerkleinerungswirkung pro Umdrehung aufweisen und im Speziellen identisch aufgebaut sein.However, a higher comminution effect of the shredder screw 5 with respect to the transport screw 7 can also be realized or assisted by rotating the shredder screw 5 at a higher speed than the screw conveyor 7. In this case, the shredder screw 5 and the screw conveyor 7 can also have the same comminuting action per revolution and in particular be identically constructed.
Die Ausführungsbeispiele zeigen mögliche Ausführungsvarianten einer Vorrichtung 1a..1j zur Verarbeitung von thermoplastischem Kunststoff sowie Verfahren zu deren Betrieb, wobei an dieser Stelle bemerkt sei, dass die Erfindung nicht auf die speziell dargestellten Ausführungsvarianten derselben bzw. desselben eingeschränkt ist, sondern vielmehr auch diverse Kombinationen der einzelnen Ausführungsvarianten untereinander möglich sind und diese Variationsmöglichkeit aufgrund der Lehre zum technischen Handeln durch gegenständliche Erfindung im Können des auf diesem technischen Gebiet tätigen Fachmannes liegt. Es sind also auch sämtliche denkbare Ausführungsvarianten möglich, die durch Kombinationen einzelner Details der dargestellten und beschriebenen Ausführungsvarianten entstehen.The embodiments show possible embodiments of a device 1a..1j for processing of thermoplastic material and method for their operation, it being noted at this point that the invention is not limited to the specifically illustrated embodiments of the same or the same, but rather also various combinations the individual embodiments are mutually possible and this variation possibility due to the doctrine of technical action by representational invention in the skill of those working in this technical field expert. Thus, all conceivable embodiments are possible, which arise through combinations of individual details of the illustrated and described embodiments.
Beispielsweise kann eine Zerkleinerungsschnecke 5 nach der Fig. 1 auch in dem in Fig. 7 dargestellten Beispiel eingesetzt werden. Auch die in der Fig. 5 gezeigte exzentrische Struktur und/oder Trichterstruktur kann auf die anderen Beispiele angewandt werden. Generell kann die Reihenfolge der Zerkleinerungsschnecke 5 und der Transportschnecke 7 in allen Beispielen umgekehrt werden. Auch der Einsatz eines Getriebes 17 anstelle beidseitig angeordneter Motoren 9 und 10 ist generell möglich. Zudem ist der beliebige Einsatz von Zähnen 6 / Gegenzähnen 8, Messern 14 / Gegenmessern 15 und Schneiden 18 / Gegenschneiden 19 in allen Beispielen beliebig möglich auch in Kombination. Schließlich ist auch der Einsatz eines Transportrohrs 20 anstelle eines Behälters 2 und umgekehrt möglich.For example, a shredder worm 5 according to FIG. 1 can also be used in the example shown in FIG. 7. Also, the eccentric structure and / or funnel structure shown in Fig. 5 can be applied to the other examples. In general, the order of the shredder screw 5 and the screw conveyor 7 can be reversed in all examples. The use of a transmission 17 instead of both sides arranged motors 9 and 10 is generally possible. In addition, the arbitrary use of teeth 6 / mating teeth 8, knives 14 / counter knives 15 and cutting 18 / counter cutting edges 19 in all examples as possible in combination. Finally, the use of a transport tube 20 instead of a container 2 and vice versa is possible.
Insbesondere wird festgehalten, dass eine Vorrichtung 1a..1j in der Realität auch mehr oder weniger Bestandteile als dargestellt umfassen kann.In particular, it is noted that a device 1a..1j may in reality also comprise more or fewer constituents than illustrated.
Der Ordnung halber sei abschließend darauf hingewiesen, dass zum besseren Verständnis des Aufbaus der Vorrichtung 1 a..1 j diese beziehungsweise deren Bestandteile teilweise unmaßstäblich und/oder vergrößert und/oder verkleinert dargestellt wurden.For the sake of order, it should finally be pointed out that, for a better understanding of the construction of the device 1 a.1, these or their components have been shown partially unevenly and / or enlarged and / or reduced in size.
Die den eigenständigen erfinderischen Lösungen zugrundeliegende Aufgabe kann der Beschreibung entnommen werden.The task underlying the independent inventive solutions can be taken from the description.
Bezugszeichen liste 1a..1j Vorrichtung zur Verarbeitung von thermoplastischem Kunststoff 2 Vorratsbehälter 3 kombinierte Zerkleinerungs-/Transportvorrichtung 4 Extruder 5 Zerkleinerungswelle 6 Zähne (auf Zerkleinerungswelle) 7 Transportschnecke 8 feststehende Zähne 9 erster Antrieb (für Zerkleinerungswelle) 10 zweiter Antrieb (für Transportschnecke) 11 dritter Antrieb (für Extruder) 12 Steuerung/Regelung 13 Sensor zur Feststellung einer Teilchengröße 14 Messer (auf Zerkleinerungswelle) 15 Gegenmesser 16 17 Getriebe 18 Schneiden (auf Zerkleinerungsschnecke) 19 feststehende Schneiden 20 Transportrohr 21 Verdichter 22 Drucktank 23 Ventil 24 Düse 25 Düse A Übergabeöffnung B Überschneidungsbereich Zerkleinerungswelle/Transportschnecke1a. 1j Apparatus for processing thermoplastic material 2 storage container 3 combined comminution / transport device 4 extruder 5 comminution shaft 6 teeth (on comminuting shaft) 7 transporting screw 8 fixed teeth 9 first drive (for comminuting shaft) 10 second drive (for transporting screw) 11 third drive (for extruder) 12 Control 13 Sensor for determining particle size 14 Knife (on comminution shaft) 15 Counterknife 16 17 Gearbox 18 Cutting (on shredder screw) 19 Fixed cutting edges 20 Transporting tube 21 Compressor 22 Pressure tank 23 Valve 24 Nozzle 25 Nozzle A Transfer opening B Intersecting section Crushing shaft / screw conveyor
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Effective date: 20171215 |